近日，《自然—通訊》在線發(fā)表了武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院教授付磊的研究成果《雙向可逆調(diào)控二維材料層間距》。
由于層間耦合作用，二維材料的性質(zhì)與層數(shù)息息相關(guān)。二維材料的層間距是層間耦合作用的一種量化指標(biāo)，調(diào)控層間距是一種調(diào)控其性質(zhì)的定量、可視的途徑。目前，層間距的調(diào)控主要集中于化學(xué)的插層、摻雜策略和物理的高壓壓縮策略，僅能實(shí)現(xiàn)二維材料層間距的單向調(diào)節(jié)。如若對(duì)二維材料層間距進(jìn)行雙向、可逆的精準(zhǔn)靈活調(diào)節(jié)，將能有效調(diào)控二維材料性質(zhì)與層數(shù)間的依賴性，為其性質(zhì)探索和基礎(chǔ)應(yīng)用注入新的活力。
付磊團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種雙原子對(duì)策略，利用Ce-Pt，Pt-S之間的相互作用，利用電化學(xué)方法在二維MoS2層間可逆地構(gòu)筑化學(xué)鍵，使得MoS2的層間距可以像“彈簧”一樣雙向、可逆的改變。層間距與雙原子的濃度一一對(duì)應(yīng)，具有線性關(guān)系，體現(xiàn)了這種方法的可靠性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，此策略還具有普適性，只要選擇合適的原子對(duì)，就可以實(shí)現(xiàn)多種二維材料層間距的雙向可逆調(diào)節(jié)。并且，在多次拉伸和壓縮之后，二維材料“彈簧”仍能保持結(jié)構(gòu)完整。
據(jù)悉，武漢大學(xué)為第一署名單位，付磊為通訊作者，武漢大學(xué)高等研究院博士生丁一然、化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院副教授曾夢(mèng)琪為共同第一作者。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授趙瑾團(tuán)隊(duì)提供了理論計(jì)算支持，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所團(tuán)隊(duì)、北京大學(xué)教授高鵬團(tuán)隊(duì)和武漢大學(xué)教授王建波團(tuán)隊(duì)分別基于同步輻射掠入射X射線衍射和高分辨球差矯正電子顯微鏡提供了樣品精細(xì)結(jié)構(gòu)表征支持。
